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以数字化表达为核心、以产品功能为抓手构建基于能力导向的机械零部件测绘课

2022-03-20  |  点击:  |  栏目:论文中心

本文作者:张学昌 王棋 许少锋 陆俊杰 发表期数:现代职业教育 2022年10期 本文字数:2525

  [摘           要]  针对应用型本科院校机械专业人才培养中学生制图能力与企业产品表达需求之间存在脱节现象,重构机械产品测绘课程内容体系,突破传统使用测量工具进行零件测绘,工程图样进行零部件装配表达,采用项目引领、任务驱动,以典型真实工业产品为对象,测绘过程强调产品功能,零件草图强调徒手绘制,装配及工程图样强调数字化表达,答辩环节强调团队精神及工程意识。实践结果表明,学生的制图技能得到质的提升,课程培养目标对毕业能力指标点的支撑得到真实体现,基于能力导向的机械零部件测绘课程为学生后续专业课程提供了坚实基础。
  [关    键   词]  机械零部件测绘课程;能力导向;数字化表达;产品功能
  [中图分类号]  G647                    [文獻标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603(2022)10-0079-03
  当今世界处于变革之局,在纷繁复杂的技术演化过程中,新一轮科技革命和产业变革加速演进,人工智能、大数据、物联网等新技术、新应用、新业态方兴未艾。技术的演进促进我国应用型高等工程教育变革,人才培养的高质量成为我国高等教育的主旋律。目前我国应用型高校专业人才培养面临专业技能与企业技能需求“两张皮”、专业技能与企业技能需求脱节等问题,“古来世运之明晦,人才之盛衰,其表在政,其里在学”,同情同理,人才能力培养的错位其表学,其里在专业课程内容的陈旧与落伍。
  工程制图类课程是机械专业的基础课程,作为工程师的语言,其课程培养学生的空间思维与表达能力,在绘图过程中大量国家标准的正确运用使学生形成严谨、规范、认真的工作作风。目前现代企业设计方式已发生根本变革,三维CAD设计,二维工程出图已成为企业设计标准范式,企业对专业毕业生的制图能力提出了新的要求,即在工程图表达时,重视产品功能,视图表达合理,出图顺序正确,标注规范、清晰、图纸比例合理、表达方法正确等。
  机械产品零部件测绘与数字化建模是机械设计制造及其自动化专业必修实训课,是工程图学和机械制图相关课程的提高和强化,是专业人才毕业能力要求的重要组成部分。在课程教学过程中,围绕真实企业产品进行设计绘图训练是学生第一次接触,学生把大学第一学年所学到的工程制图知识灵活运用到产品测绘实践中,一方面可以巩固机械制图相关课程的学习效果;另一方面通过零件拆装、测绘工具使用、徒手绘图、仪器绘图以及图样管理训练,全面提升实际动手能力,为后续的课程设计、毕业设计等环节打下扎实的基础。同时,机械产品零部件测绘与数字化建模课程培养学生使用现代绘图工具的能力,识别测绘零部件的几何特征、技术要求,并对零件、装配工程图样表达的合理性进行分析,并能够正确表达测绘装配体,形成一条完整的教学链。
  一、机械零部件测绘课程体系重构
  (一)课程目标与毕业要求指标点的关系
  目标1:通过分析装配体的工作原理及装配关系,获得装配体的测绘过程和步骤、零部件的测绘原理和方法,学生能够运用工程制图知识正确解决测绘零部件过程遇到的问题。对应毕业要求指标点2.1,能运用工程测试等知识,分析机械设计和加工中的工程问题,识别和判断影响系统性能或加工质量的相关要素。
  目标2:运用零部件的表达方法、实测获得的相关数据,设计零件的表达方案,表达零件结构,培养学生运用机件表达方法正确表达测绘零部件的能力;对应毕业要求指标点2.2,能运用相关科学原理,识别和判断复杂工程问题的关键环节。
  目标3:能够在实际测绘过程中正确选择测绘工具,合理规范操作,完成零部件的测绘。培养学生了解和使用三维建模软件进行零件及装配建模及工程出图的能力。对应毕业要求指标点5.2,能够使用现代工具进行复杂机械系统的设计、分析和绘制。
  (二)课程内容重构
  机械产品测绘课程内容涵盖机械制图、机械基础、公差配合、零件测量和CAD工具等,有较强的实践性和理论性。在课程内容的重构上贯彻“学用结合、学以致用”的设计思路。在选择产品对象时要求结构典型、尺寸合适、测绘方便。经过多方比较,选择宁波广天赛克思液压有限公司的SA7V90R系列齿轮油泵和A4VG非通轴型补油泵产品为测绘对象。产品技术调配齿宽和后盖齿轮腔的深度间隙0.05~0.06 mm,装配后旋转灵活、平稳、无卡滞现象,产品的配合精度在IT6-IT7,泵体制造采用精密压铸,未加工表面粗糙度Ra12.5,,加工表面达到Ra3.2。学生真实真做,切实感受到机械制图课程中所提及的相关技术要求的真正物理意义。课程内容集中安排一周完成,具体安排如下。
  1.机械产品拆装与测绘前的准备工作
  掌握常用测量工具的种类及使用方法,主要掌握长度、角度、内外径及复杂型面的测量方法,掌握轴套类零件、盘盖类零件、箱体类零件、叉架类零件测绘步骤。
  2.机件表达方法复习
  掌握机件视图、剖视图、断面图和局部放大图的绘制能力。(1)视图。包括基本视图、向视图、局部视图、斜视图。(2)剖视图。包括剖视图的基本概念、剖视图的画法和标注、剖视图的分类、剖切面的分类。(3)断面图。包括断面图的基本概念、断面图的分类。(4)简化画法及其他规定画法。
  3.测绘零件并徒手绘制零件草图
  根据具体产品选用测量工具,主要是长度、角度、内外径及复杂型面的测量工具,掌握轴套类零件、盘盖类零件、箱体类零件、叉架类零件的尺寸测量方法,视图选择原则和表示方法,确定测量基准,绘制具有完整尺寸的二维零件工程草图。

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      现代职业教育
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